具有载板的晶圆组件及其制备和解键合方法与流程

1.本发明涉及晶圆制备技术领域，尤其涉及一种具有载板的晶圆组件及其制备和解键合方法。


背景技术：

2.相关技术中，在制备晶圆的过程中，借助载板来支撑和固定晶圆。载板和晶圆之间通常通过释放层和黏着层固定连接，然而，在分离载板和晶圆时，晶圆表面的黏着剂存在清理、去除不便的问题，而且，去除晶圆表面黏着剂时，容易造成晶圆表面的损坏，影响晶圆的成品率。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是解决现有技术中，晶圆与载板分离时，晶圆表面黏着剂清理、去除不便的问题，本发明提出一种具有载板的晶圆组件及其制备和解键合方法
4.根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件，包括：晶圆和载板，所述晶圆通过释放层和黏着层固定于所述载板，其中，所述释放层包括：第一释放层和第二释放层，所述载板朝向所述晶圆的表面设有所述第一释放层，所述晶圆朝向所述载板的表面设有所述第二释放层，所述黏着层位于所述第一释放层和所述第二释放层之间。
5.根据本发明的一些实施例，所述晶圆朝向所述载板的表面已完成金属块和聚亚酰胺层的制备。
6.在本发明的一些实施例中，所述第一释放层为满足预设透光度要求的透明材质。
7.根据本发明的一些实施例，所述黏着层的厚度为h3，满足：h3≤10mm，所述释放层的厚度h4，满足：2≤h4≤4μm，所述金属块的厚度h1，满足：5≤h1≤8μm，所述聚亚酰胺层的厚度h2，满足：h2＞10μm。
8.在本发明的一些实施例中，所述圆朝向所述载板的表面已完成金属块和凸点的制备，采用cvd工艺制备在所述晶圆朝向所述载板的表面所述第二释放层。
9.根据本发明的一些实施例，所述载板为玻璃载板、石英载板或硅基载板。
10.根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件的制备方法，所述方法用于制备如上所述的具有载板的晶圆组件，所述方法包括：
11.a100，在载板的表面制备第一释放层，在晶圆的表面制备第二释放层，在所述第一释放层或所述第二释放层涂布黏着层；
12.a200，层叠放置所述载板和所述晶圆，使所述黏着层位于所述第一释放层和所述第二释放层之间；
13.a300，对层叠放置的所述载板和所述晶圆，采用紫外光照射或加热，使所述晶圆通过所述第一释放层、所述黏着层及所述第二释放层固定于所述载板，形成具有载板的晶圆组件。
14.根据本发明的一些实施例，在晶圆的表面制备所述第二释放层前，在晶圆的表面
完成金属块和聚亚酰胺层的制备。
15.在本发明的一些实施例中，在晶圆的表面制备所述第二释放层前，在晶圆的表面完成金属块和凸点的制备，采用cvd工艺在所述晶圆的表面制备所述第二释放层。
16.根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件的解键合方法，所述方法用于对如上所述的具有载板的晶圆组件进行解键合，所述方法包括：
17.b100，将晶圆的背面贴附至切割模框；
18.b200，对具有载板的晶圆组件进行解键合，使晶圆与所述载板分离；
19.b300，去除晶圆表面的第二释放层。
20.本发明提出的具有载板的晶圆组件及其制备和解键合方法，具有如下优点：
21.本发明中，由于晶圆与载板键合时，黏着层不是直接贴附至晶圆表面的。因此，在解键合晶圆和载板时，无需对晶圆表面进行黏着层的清理去除，可以避免晶圆表面因去除黏着层引起的应力损伤问题，从而可以实现超薄晶圆的加工制备。而且，提高了晶圆的加工效率，提高了晶圆制备的良品率。
附图说明
22.图1为根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件的制备方法流程图；
23.图2为根据本发明实施例的载板表面设置第一释放层和黏着层的结构示意图；
24.图3为根据本发明实施例的完成晶圆表面聚亚酰胺层制备后设置第二释放层的结构示意图；
25.图4为根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件键合后的结构示意图；
26.图5为根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件的背面制备金属块后的结构示意图；
27.图6为根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件背面贴附至切割模框后的结构示意图；
28.图7为根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件的解键合载板后的结构示意图；
29.图8为根据本发明实施例的去除晶圆表面的第二释放层后的结构示意图；
30.图9为根据本发明实施例的完成晶圆表面金属块和凸点后制备第二释放层后的结构示意图；
31.图10为根据本发明实施例的载板与晶圆键合后的结构示意图；
32.图11为根据本发明实施例的具有载板的晶圆组件的解键合方法流程图。
33.附图标记：
34.晶圆10，金属块110，聚亚酰胺层120，凸点130，
35.载板20，
36.释放层30，第一释放层310，第二释放层320，
37.黏着层40，切割模框50。
具体实施方式
38.为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
39.本发明中说明书中对方法流程的描述及本发明说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行，方法步骤是可以改变执行顺序的。而且，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
40.如图4和图10所示，根据本发明实施例的具有载板20的晶圆组件，包括：晶圆10和载板20，晶圆10通过释放层30和黏着层40固定于载板20，其中，释放层30包括：第一释放层310和第二释放层320，载板20朝向晶圆10的表面设有第一释放层310，晶圆10朝向载板20的表面设有第二释放层320，黏着层40位于第一释放层310和第二释放层320之间。
41.需要说明的是，本发明中，晶圆10和载板20通过黏着层40和释放层30键合固定，其中，载板20的表面设有第一释放层310，晶圆10的表面设有第二释放层320，黏着层40位于第一释放层310和第二释放层320之间。由此，在分离晶圆10和载板20时，黏着层40不会附着于晶圆10的表面，从而避免了晶圆10表面黏着层40清理、去除的问题。
42.根据本发明的一些实施例，如图3所示，晶圆10朝向载板20的表面已完成金属块110和聚亚酰胺层120的制备。可以理解的是，在晶圆10的表面完成金属块110和聚亚酰胺层120后，可以利用聚亚酰胺层120使晶圆10的表面平坦化，从而便于在晶圆10的表面上制备第二释放层320，也便于激光解键合操作。
43.在本发明的一些实施例中，第一释放层310为满足预设透光度要求的透明材质。需要说明的是，在解键合载板20和晶圆10时，可以采用uv紫外光照破坏黏着剂高分子材料中的o-n键、n-c键，使高黏着性能的黏着剂转化为低黏着性能的无机物，实现晶圆10与载板20的解键合操作。
44.根据本发明的一些实施例，黏着层40的厚度为h3，满足：h3≤10mm，释放层30的厚度h4，满足：2≤h4≤4μm，金属块110的厚度h1，满足：5≤h1≤8μm，聚亚酰胺层120的厚度h2，满足：h2＞10μm。经过试验验证，采用上述尺寸设计，可以有效提高载板20与晶圆10间键合的牢固性和可靠性，而且，便于晶圆10与载板20间的解键合分离。
45.在本发明的一些实施例中，如图9所示，圆朝向载板20的表面已完成金属块110和凸点130的制备，采用cvd工艺制备在晶圆10朝向载板20的表面第二释放层320。需要说明的是，由于晶圆10的表面制备完成了金属块110和凸点130，因此，晶圆10的表面高低不平，直接涂覆第二释放层320存在不均匀、不一致的问题。采用cvd工艺在晶圆10的表面制备第二释放层320，可以提高晶圆10表面第二释放层320的均匀性和一致性。
46.需要说明的是，在解键合时，由于晶圆10表面凸点130引起第二释放层320高度起伏变化，在激光解键合时，可以通过调整激光相应地进行规则性起伏解键合操作。
47.根据本发明的一些实施例，载板20为玻璃载板、石英载板或硅基载板。也就是说，载板20材质可以为玻璃，也可以为石英或硅。在实际生产加工中，可以根据实际需要选择对应材质的载板20。
48.根据本发明实施例的具有载板20的晶圆组件的制备方法，方法用于制备如上所述的具有载板20的晶圆组件，如图1所示，方法包括：
49.a100，在载板的表面制备第一释放层，在晶圆的表面制备第二释放层，在第一释放层或第二释放层涂布黏着层；
50.a200，层叠放置载板和晶圆，使黏着层位于第一释放层和第二释放层之间；
51.a300，对层叠放置的载板和晶圆，采用紫外光照射或加热，使晶圆通过第一释放
层、黏着层及第二释放层固定于载板，形成具有载板的晶圆组件。
52.根据本发明的一些实施例，如图2所示，在晶圆10的表面制备第二释放层320前，在晶圆10的表面完成金属块110和聚亚酰胺层120的制备。可以理解的是，在晶圆10的表面完成金属块110和聚亚酰胺层120后，可以利用聚亚酰胺层120使晶圆10的表面平坦化，从而便于在晶圆10的表面上制备第二释放层320。
53.在本发明的一些实施例中，在晶圆10的表面制备第二释放层320前，在晶圆10的表面完成金属块110和凸点130的制备，采用cvd工艺在晶圆10的表面制备第二释放层320。需要说明的是，由于晶圆10的表面制备完成了金属块110和凸点130，因此，晶圆10的表面高低不平，直接涂覆第二释放层320存在不均匀、不一致的问题。采用cvd工艺在晶圆10的表面制备第二释放层320，可以提高晶圆10表面第二释放层320的均匀性和一致性。
54.根据本发明实施例的具有载板20的晶圆组件的解键合方法，方法用于对如上的具有载板20的晶圆组件进行解键合，如图11所示，方法包括：
55.b100，将晶圆的背面贴附至切割模框；
56.晶圆组件贴附至切割模框50后的结构示意图如图6所示。
57.b200，对具有载板的晶圆组件进行解键合，使晶圆与载板分离；
58.b300，去除晶圆表面的第二释放层。
59.可以理解的是，由于本发明中晶圆10与载板20键合时，黏着层40不是直接贴附至晶圆10表面的。因此，在解键合晶圆10和载板20时，无需对晶圆10表面进行黏着层40的清理去除，可以避免晶圆表面因去除黏着层引起的应力损伤问题，从而可以实现超薄晶圆的加工制备。而且，提高了晶圆的加工效率，提高了晶圆制备的良品率。
60.通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。